深水高压气井开关井作业窗口分析*

刘秀全 刘 康 刘红兵 陈国明 孟文波 吕 涛

(1. 中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心 山东青岛 266580； 2. 中海石油(中国)有限公司湛江分公司 广东湛江 524057)

深水高压气井开关井作业窗口分析*

刘秀全1刘 康1刘红兵1陈国明1孟文波2吕 涛1

(1. 中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心 山东青岛 266580； 2. 中海石油(中国)有限公司湛江分公司 广东湛江 524057)

针对深水高压气井测试生产过程中频繁开关井作业诱发生产管柱耦合振动失效安全问题，以南海某深水高压气井为例，充分考虑管柱与天然气之间的泊松耦合和摩擦耦合作用，建立了深水高压气井生产管柱和天然气耦合振动模型，分析开关井作业过程生产管柱振动特性，建立并优化深水高压气井开关井作业窗口。研究结果表明：考虑流固耦合作用下管柱固有频率有所降低，不易发生“锁频”现象；开关井作业过程中管柱振动幅值随着天然气产量增大而增大；对于大产量油气井，延长开关井作业时间，并减小扶正器间距，可有效扩展开关井作业窗口，减少开关井作业对深水油气生产管柱的损伤。上述成果可为深水高压气井生产管柱设计及安全作业提供理论依据和工程指导。

深水；高压气井；生产管柱；流固耦合；振动模型；振动特性；开关井作业窗口

随着我国陆地和浅海油气资源勘探开发进程的逐渐衰减，油气勘探开发逐渐走向深海，深海油气开发生产对于缓解我国油气进口压力和改善能源供给结构发挥了重要作用[1-2]。……